沿空留巷復(fù)用巷道快速修復(fù)技術(shù)研究

杜超

（冀中能源股份山西壽陽(yáng)段王煤業(yè)集團(tuán)有限公司，山西晉中 045499）

0 引言

我國(guó)煤礦沿空留巷技術(shù)研究與應(yīng)用已超過60 a，形成了充填式沿空留巷和切頂式沿空留巷兩大技術(shù)類型，但由于不同礦區(qū)煤層生產(chǎn)地質(zhì)條件復(fù)雜多樣導(dǎo)致沿空留巷技術(shù)推廣應(yīng)用呈現(xiàn)起伏[1]。根據(jù)沿空留巷的工程周期，可分為留巷初期、留巷中期、留巷末期3 個(gè)階段。隨著眾多學(xué)者的研究，沿空留巷修復(fù)技術(shù)不斷發(fā)展。張亮[2]等人通過分析沿空留巷復(fù)用巷道產(chǎn)生變形及破壞原因，提出了修復(fù)支護(hù)方案；徐軍[3]等人提出巷旁充填體—矸石組合結(jié)構(gòu)體協(xié)同承載的切頂卸壓沿空留巷技術(shù)，揭示了切頂沿空留巷充填體—矸石協(xié)同承載機(jī)理；張磊[4]采用理論分析、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)等方式，結(jié)合工作面地質(zhì)條件，提出了圍巖控制技術(shù)要點(diǎn)；康志鵬[5]等人提出了“三位一體”的圍巖支護(hù)控制方案，提高了實(shí)體煤幫支護(hù)強(qiáng)度，降低了巷旁充填體支護(hù)阻力；田曉龍[6]開發(fā)了巷旁充填沿空留巷支護(hù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了留巷圍巖的穩(wěn)定控制；劉晉銘[7]通過構(gòu)建不同預(yù)裂深度力學(xué)模型，分析堅(jiān)硬頂板條件下預(yù)裂深度對(duì)沿空留巷圍巖變形的影響，得出隨著預(yù)裂深度的增加，圍巖變形減小，應(yīng)力集中峰值減小的結(jié)論；郭靖[8]通過改善沿空留巷巷內(nèi)支護(hù)參數(shù)，提高巷幫支護(hù)體強(qiáng)度，可實(shí)現(xiàn)更好地維護(hù)沿空掘巷圍巖穩(wěn)定性的目的；劉學(xué)文[9]提出了沿空留巷支護(hù)技術(shù)方案，計(jì)算得到了充填體支護(hù)參數(shù)，驗(yàn)證了充填體抗滑穩(wěn)定性；尤記平[10]針對(duì)堅(jiān)硬頂板垮落造成沿空留巷圍巖變形大的問題，采用高水材料對(duì)沿空留巷進(jìn)行充填，證明了方案的可行性；張國(guó)輝[11]對(duì)巷道圍巖運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行研究，定向預(yù)裂爆破技術(shù)能夠切斷巷道與上部圍巖的聯(lián)系，使留巷圍巖段環(huán)境得到改善；侯晉剛[12]為提高巷道成巷速度，提出了一系列有效支護(hù)巷道的措施，可有效緩解礦井采掘工作接續(xù)緊張的局面；左凱[13]利用數(shù)值模擬軟件對(duì)不同切頂高度及切頂角度下巷道圍巖變形量進(jìn)行分析，給出了巷道支護(hù)方案；王卓[14]對(duì)沿空留巷圍巖支護(hù)穩(wěn)定性進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)不同距離下煤幫圍巖的應(yīng)力出現(xiàn)逐步增大的趨勢(shì)；呂維赟[15]研究了新型切頂卸壓沿空留巷圍巖豎向位移變化特征，揭示了切頂高度對(duì)圍巖變形影響規(guī)律；徐箏崢[16]研究了沿空留巷在巷道掘進(jìn)和留巷過程中的圍巖應(yīng)力演化規(guī)律和變形特征；呂情緒[17]利用數(shù)值模擬方法可有效模擬并分析巷道頂板受切頂動(dòng)壓影響的變形特征和頂板補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)的控制效果。

Ma Xingen 采用RCPRGERT 的巷道支護(hù)體系機(jī)理進(jìn)行了研究，為現(xiàn)場(chǎng)支護(hù)設(shè)計(jì)提供了重要參考，提出了分層支護(hù)思路；Jing kui Long 提出了以錨桿頂梁與上方關(guān)鍵塊體共同構(gòu)成懸臂梁，錨桿固煤側(cè)為基礎(chǔ)支護(hù)的巷道支護(hù)控制力學(xué)模型和計(jì)算方法；Tian Xichun[18]研究了定向預(yù)裂和切頂卸壓對(duì)巷道圍巖應(yīng)力和變形的影響，隨著頂板預(yù)裂的應(yīng)用，巷道頂板豎向應(yīng)力減?。籐iu Hongyang 分析了密閉采空區(qū)下巷道頂板的破壞過程，研究結(jié)果可為類似開采地質(zhì)條件下沿空留巷的設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)；Wang Zhiqiang[19]通過研究工作面開采過程中巷道圍巖偏應(yīng)力分布特征和破壞區(qū)，提出“錨桿+錨索+ 單柱+鋼筋結(jié)合鋼板加固混凝土墻”的組合支護(hù)技術(shù)；He Fulian 通過現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)、理論分析、數(shù)值模擬和工程實(shí)例分析圍巖變形機(jī)理，并提出相應(yīng)的組合支護(hù)技術(shù)。通過以上學(xué)者在解決沿空留巷修復(fù)技術(shù)問題所做出的顯著貢獻(xiàn)，該領(lǐng)域不斷取得突破。

面對(duì)不同階段沿空留巷的施工和推進(jìn)，本文根據(jù)友眾煤礦進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，以30106 進(jìn)風(fēng)巷為研究對(duì)象，通過分析該礦實(shí)際條件和現(xiàn)場(chǎng)情況，系統(tǒng)的研究了30106 進(jìn)風(fēng)巷留巷后作為30108 運(yùn)輸巷使用的復(fù)用加固原理，研究適用的修復(fù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)巷道穩(wěn)定。

1 工程概況

友眾煤礦目前主采3 號(hào)煤層的30106 和30108工作面，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為0.9 Mt/a，3 號(hào)煤厚1.20 ～2.65 m，平均厚度為2.05 m，位于山西組中部，煤層一般含1 層夾矸，局部含2 層夾矸，夾矸厚0.13 ～0.45 m。頂?shù)装寰鶠樯百|(zhì)泥巖，節(jié)理發(fā)育，容易冒頂，頂板管理均為全部垮落法。泥巖頂板的抗壓強(qiáng)度為26.5 ～89.6 MPa，底板的抗壓強(qiáng)度為63.0 ～73.1 MPa。頂板整體強(qiáng)度較低，且頂板巖石強(qiáng)度變化范圍較大。瓦斯含量1.65 ～1.85 m3/t，為瓦斯煤層，瓦斯類型屬于簡(jiǎn)單類型，采煤方法采用長(zhǎng)壁綜采一次采全高采煤工藝。

2 回采垮落期間巷道影響分析

2.1 開采前期頂板巖層的垮落實(shí)驗(yàn)研究

2.1.1 直接頂?shù)那捌诳迓?/p>

直接頂巖層首先發(fā)生垮落，當(dāng)直接頂由幾個(gè)巖層組成時(shí)，便會(huì)出現(xiàn)分次垮落的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)中直接頂巖層由2.0 m 厚泥巖和2.0 m 厚砂質(zhì)泥巖組成，巖層剛度條件類似，開采10 m 時(shí)出現(xiàn)橫向裂隙，如圖1（a） 所示。低位巖層受擾動(dòng)影響程度更大、約束條件更小，開采15 m 時(shí)首先發(fā)生斷裂和垮落，如圖1（b） 所示，并在之后隨采隨垮（圖1c）。隨后高位直接頂與老頂之間的離層逐步擴(kuò)張（圖1 d），在低位直接頂發(fā)生3 次垮落后斷裂（圖1e）。采30 ～35 m 后，直接頂受后方煤壁支撐的影響程度降低，且低位直接頂?shù)目迓浣o高位直接頂?shù)目迓鋷?lái)了有利條件，因而不再出現(xiàn)明顯的分層垮落現(xiàn)象，而是呈現(xiàn)出隨采隨冒的情景。直接頂垮斷后完全落向采空區(qū)底板，與側(cè)向邊界不再接觸從而失去結(jié)構(gòu)關(guān)系。

圖1 直接頂?shù)那捌诳迓銯ig.1 Early collapse of immediate roof

可見，直接頂?shù)那捌诳迓渚哂腥缦绿攸c(diǎn)。

（1） 力學(xué)性能相近的直接頂巖層，同期出現(xiàn)裂隙離層，但互不控制對(duì)方，越接近煤層，直接頂受采動(dòng)影響越大，也就越容易斷裂和垮落，從而出現(xiàn)分層垮落現(xiàn)象。

（2） 開采一定距離后，直接頂?shù)姆謱涌迓洮F(xiàn)象消失，之后便會(huì)隨采隨冒。

（3） 直接頂斷裂后落向采空區(qū)底板，與側(cè)向邊界失去力學(xué)聯(lián)系，側(cè)向殘留直接頂?shù)闹亓縿t完全由巷旁支撐體和側(cè)向煤體承擔(dān)。因而，沿空留巷首先受到直接頂垮落的影響，并承擔(dān)殘留直接頂?shù)闹亓俊?/p>

2.1.2 老頂?shù)那捌诳迓?/p>

老頂巖層為4.5 m 厚的細(xì)砂巖，巖體強(qiáng)度高、巖層剛度大，斷裂前能夠保持較大跨度。當(dāng)開采40 m 時(shí)發(fā)生初次斷裂，斷裂產(chǎn)生的前后2 個(gè)塊體形成“三鉸拱”結(jié)構(gòu)，如圖2（a） 所示。由于巖體的高強(qiáng)度和高抗變形能力，這種結(jié)構(gòu)只是由于自抑而實(shí)現(xiàn)臨時(shí)穩(wěn)定，開采到50 m 時(shí)前面塊體隨著跨度的增加而發(fā)生二次斷裂，形成了由3 個(gè)巖塊組成的“砌體梁”鉸接結(jié)構(gòu)，如圖2（b） 所示。注意到老頂上方依次存在3.0 m 厚砂質(zhì)泥巖、2.5 m厚泥巖共2 層強(qiáng)度較低的巖層，其極限跨度遠(yuǎn)小于老頂，在老頂斷裂后很快斷裂下沉，如圖2（c）、圖2（d） 所示。

圖2 老頂?shù)那捌诳迓銯ig.2 Early collapse of old roof

因此，①老頂?shù)臄嗔呀Y(jié)構(gòu)分為臨時(shí)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)和長(zhǎng)期穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，前者是由于塊體旋轉(zhuǎn)下沉過程中相互抑制而形成的，這種結(jié)構(gòu)往往還會(huì)發(fā)生二次破斷并形成長(zhǎng)期穩(wěn)定的“砌體梁”結(jié)構(gòu)；②老頂?shù)臄嗔褜⒁l(fā)上覆數(shù)個(gè)軟弱巖層的同期斷落，來(lái)壓強(qiáng)度不能僅僅按照老頂巖層來(lái)計(jì)算；③與直接頂?shù)纳⒙浠蛎奥錉顟B(tài)不同，老頂?shù)目迓溥^程包括斷裂、旋轉(zhuǎn)、觸矸，因而采空區(qū)邊界老頂斷裂后仍與側(cè)向頂板接觸，成為旋轉(zhuǎn)塊體的一個(gè)著力點(diǎn)，受老頂結(jié)構(gòu)的控制，其上方的數(shù)個(gè)軟弱巖層同樣保持與側(cè)向同位巖層的結(jié)構(gòu)關(guān)系。

2.1.3 垮落層位的分次上向擴(kuò)展

老頂斷裂引發(fā)采煤工作面頂板來(lái)壓，之后工作面繼續(xù)往前推進(jìn)，遠(yuǎn)離此次來(lái)壓區(qū)域并準(zhǔn)備承受下一次頂板來(lái)壓，但巖層的垮落仍然不斷向上發(fā)展，只是這種高位巖層的持續(xù)垮落已經(jīng)難以對(duì)工作面造成重大影響。而沿空留巷位處采空區(qū)邊緣，無(wú)法回避高位巖層垮落帶來(lái)的擾動(dòng)載荷，因此有必要將覆巖活動(dòng)的視野擴(kuò)展到更高層位。

開采80 m 時(shí)，位于老頂上方的厚度5.0 m 細(xì)砂巖垮落，如圖3（a） 所示，其上覆的2.0 m 砂質(zhì)泥巖、3.5 m 煤層和3.0 m 泥巖隨之垮落；開采90 m 時(shí)，上方4.5 m 中砂巖垮落，并引發(fā)上覆4.0 m 粉砂巖、2.0 m 砂質(zhì)泥巖和2.5 m 細(xì)砂巖的同期垮落，如圖3（b） 所示；開采100 m 時(shí)，上方5.0 m 泥巖斷裂，上覆5.0 m 粉砂巖、3.5 m 中砂巖、3.5 m 砂質(zhì)泥巖、4.0 m 煤層、2.5 m 泥巖以及2.0 m 粉砂巖同時(shí)垮落，可見關(guān)鍵巖層控制的上覆巖層重量決定了該組巖層的垮落速度，如圖3（c）所示；此時(shí)，上方待垮落巖層為厚度9.0 m 的細(xì)砂巖，巖層可承受較大極限跨距，因而開采至110 m時(shí)仍未發(fā)生斷裂，如圖3（d） 所示；開采120 m時(shí)，該巖層斷裂并引發(fā)上覆大范圍巖層垮落下沉，如圖3（e） 所示；開采130 m 時(shí)，垮落層位已擴(kuò)展到模型的頂端，如圖3（f） 所示。

圖3 垮落層位的分次上向擴(kuò)展Fig.3 The graded upward expansion of the caving horizon

由此可見，老頂上覆巖層的前期活動(dòng)具有如下特征：①巖層垮落上向漸次發(fā)展，每次垮落巖層范圍有限，由垮落巖層組的最低位關(guān)鍵層控制；②每個(gè)層組的垮落都會(huì)擾動(dòng)采空區(qū)側(cè)向頂板，使高位頂板逐漸承擔(dān)更高的側(cè)向支承壓力并最終對(duì)留巷區(qū)域產(chǎn)生影響；③沿空留巷受覆巖活動(dòng)的影響期較長(zhǎng)，但隨著垮落層位不斷發(fā)展，影響的程度逐漸降低。

2.2 基本頂垮落位態(tài)分析

沿空留巷基本頂不同的破斷位置決定著留巷復(fù)用期間巷道圍巖穩(wěn)定控制的難易程度，因此先從沿空留巷時(shí)工作面端頭關(guān)鍵塊破斷位置著手分析，進(jìn)而分析軌順留巷做運(yùn)順復(fù)用可行性。

上區(qū)段工作面回采時(shí)，其采空區(qū)四側(cè)為實(shí)體煤，呈現(xiàn)出“四端固支”狀態(tài)，基本頂初次來(lái)壓形成“O-X”型破斷，周期來(lái)壓后，基本頂在工作面端頭破斷成弧形三角塊，即關(guān)鍵塊B，如圖4 上區(qū)段采空區(qū)基本頂破斷結(jié)構(gòu)模型所示。該區(qū)段工作面回采后，采空區(qū)三側(cè)為實(shí)體煤、一側(cè)為充填體，呈現(xiàn)出“三端固支、一端簡(jiǎn)支”狀態(tài)，該區(qū)段采空區(qū)基本頂初次來(lái)壓仍呈“O-X”型破斷，周期來(lái)壓后，基本頂在工作面端頭形成弧形三角，即關(guān)鍵塊C，如圖4 該區(qū)段采空區(qū)破斷結(jié)構(gòu)模型所示。

圖4 上區(qū)段與該區(qū)段采空區(qū)基本頂破斷結(jié)構(gòu)模型Fig.4 The basic roof breaking structure model of the upper section and the goaf in this section

一次留巷后，基本頂破斷位置總體可以分為基本頂在巷道外側(cè)斷裂和在巷道內(nèi)側(cè)斷裂。采用各向同性線彈性體的本構(gòu)關(guān)系分析頂板斷裂位置，當(dāng)基本頂中存在較發(fā)育的節(jié)理裂隙時(shí)，對(duì)基本頂斷裂的影響較大，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，基本頂優(yōu)先在節(jié)理裂隙發(fā)育處斷裂，因此，當(dāng)基本頂中存在節(jié)理裂隙時(shí)，基本頂斷裂位置較容易確定。

2.3 巖層壓力變化研究

頂板巖層的斷裂以緩慢撓曲下沉開始，其中堅(jiān)硬老頂?shù)膿锨鲁翆?huì)對(duì)下位巖層帶來(lái)變形，側(cè)向巖體的力學(xué)響應(yīng)表現(xiàn)為不斷增加的抵抗力。巖層可以簡(jiǎn)化為兩端固定梁如圖5 所示，巖梁下方直接頂垮落后為頂板下沉提供空間，老頂及其上覆鄰近軟弱巖層的重力為頂板的下沉動(dòng)力。

圖5 堅(jiān)硬頂板的撓曲下沉Fig.5 Deflection sinking of hard roof

堅(jiān)硬巖層斷裂前在采空區(qū)側(cè)向產(chǎn)生的撓曲下沉量并不顯著，由此形成的作用力不會(huì)非常強(qiáng)烈。撓曲下沉的過程較長(zhǎng)，沿空留巷圍巖呈現(xiàn)出持續(xù)緩增壓狀態(tài)。

堅(jiān)硬巖層破斷前懸頂面積很大，對(duì)上鄰數(shù)個(gè)巖層起到較強(qiáng)的控制作用，斷裂后運(yùn)動(dòng)下沉的主動(dòng)力較大，一旦發(fā)生斷裂就會(huì)快速落向采空區(qū)，給低位巖層帶來(lái)擾動(dòng)壓力。巷外斷裂與巷內(nèi)斷裂兩種情況采空區(qū)側(cè)向的斷裂結(jié)構(gòu)與施壓程度有著顯著區(qū)別。前者通過傾斜塊體拱形結(jié)構(gòu)向楔形頂板施載，后者以“給定變形”的形式影響低位巖層并造成劇烈的礦山壓力。

2.3.1 巷外斷裂時(shí)的急增壓

堅(jiān)硬巖層斷裂塊體之間形成相互約束的砌體結(jié)構(gòu)，在采空區(qū)側(cè)向表現(xiàn)為A、B、C 三個(gè)塊體，如圖6 所示。其中塊體B 的下部為懸空狀態(tài)，兩側(cè)分別與塊體A 和塊體C 鉸接，已有的研究表明，B、C 兩個(gè)塊體之間的鉸接點(diǎn)相當(dāng)于整個(gè)拱形結(jié)構(gòu)的拱頂，只存在水平推力而無(wú)豎向剪切力，A、B塊體間的水平推力T及豎向作用力Q31分別為：

圖6 頂板巷外斷裂時(shí)的急增壓Fig.6 Rapid pressurization of outer fracture of roof roadway

式中：γB、hB、LB、SB為塊體B 的體積力、厚度、長(zhǎng)度及最大旋轉(zhuǎn)下沉量。

旋轉(zhuǎn)塊體將自身的全部重量施加在側(cè)向楔形區(qū)頂板，水平推力起到了側(cè)向約束的作用，限制楔形頂板的側(cè)向變形，促進(jìn)楔形區(qū)巖體對(duì)載荷的有效傳遞。

2.3.2 巷內(nèi)斷裂時(shí)的急增壓

老頂為厚層堅(jiān)硬巖層時(shí)易發(fā)生巷內(nèi)斷裂，且斷裂后形成的旋轉(zhuǎn)塊體較長(zhǎng)，對(duì)低位巖層具有很強(qiáng)的控制作用。低位巖體無(wú)法抵抗頂板的旋轉(zhuǎn)下沉，只能在壓縮過程中被動(dòng)地承受因頂板下沉而產(chǎn)生的劇烈壓力。根據(jù)如圖7 所示的力學(xué)模型，關(guān)鍵塊體B在不同位置x 處的旋轉(zhuǎn)下沉量Sx為：

圖7 頂板巷內(nèi)斷裂時(shí)的急增壓Fig.7 Rapid pressurization of fracture in roof roadway

式中：Kc為直接頂?shù)乃槊浵禂?shù)，得出的給定變形量也包括了前期的撓曲下沉，于是得到下位巖體因老頂斷裂而增加的壓力Q32為：

3 巷道難點(diǎn)修復(fù)方案設(shè)計(jì)

友眾煤礦30106 進(jìn)風(fēng)順槽已推進(jìn)1700 m，仍有約400 m 長(zhǎng)度正在或?qū)⒁惺芄ぷ髅娉爸С袎毫εc側(cè)向支承壓力的影響。該巷道采用原位煤柱沿空留巷長(zhǎng)達(dá)2000 m，工作面回采完畢后作為回采巷道復(fù)用于30108 工作面，巷道圍巖控制需要有長(zhǎng)時(shí)的穩(wěn)定性與可靠性。并且受運(yùn)輸設(shè)備尺寸限制，回采巷道高度設(shè)計(jì)為2.8 ～3 m，巷道斷面較大。

（1） 30106 回采工作面的回采應(yīng)力擾動(dòng)影響以及30108 回采工作面的超前支承壓力擾動(dòng)影響，單次支護(hù)難以在反復(fù)動(dòng)載影響下仍對(duì)巷道圍巖有足夠的控制能力，為滿足巷道復(fù)用需對(duì)30106 進(jìn)風(fēng)順槽進(jìn)行加固設(shè)計(jì)。

（2） 30106 進(jìn)風(fēng)順槽2000 m 巷道全部采用錨梁網(wǎng)索支護(hù)形式，圍巖控制方式未針對(duì)斷層、陷落柱等地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域進(jìn)行針對(duì)性調(diào)整。此外巷道部分?jǐn)嗝娓叨冗^低，最低至1.9 m，加固設(shè)計(jì)前必須進(jìn)行補(bǔ)修。

（3） 根據(jù)實(shí)地測(cè)量，部分地段煤柱寬度不足5 m，在頂板來(lái)壓時(shí)難以維持穩(wěn)定性，必須進(jìn)行采前加固防止片幫。由于動(dòng)壓期間幫部大面積片落，頂板實(shí)際等效跨度應(yīng)在設(shè)計(jì)寬度上增加1 m，部分地區(qū)等效跨度為巷道寬度的兩倍。針對(duì)片幫區(qū)域頂板應(yīng)提高支護(hù)強(qiáng)度。

（4） 30106 進(jìn)風(fēng)順槽未進(jìn)行任何底板卸壓措施，部分地區(qū)底鼓嚴(yán)重，影響運(yùn)行設(shè)備所需的斷面高度，必須采取有效的卸壓措施。3 號(hào)煤層厚度為1.2 ～1.4 m，30106 進(jìn)風(fēng)順槽設(shè)計(jì)高度為3 m，屬于典型半煤巖巷，幫部加固應(yīng)集中在煤體范圍，使支護(hù)材料效能最大化。

綜上所述，方案實(shí)施中，確定巷道斷面形狀采用矩形斷面，構(gòu)造帶及斷層破碎帶和陷落柱影響區(qū)采用梯形斷面形狀，巷高確定3.0 m，運(yùn)輸巷寬度為4.0 ～4.2 m，掘進(jìn)期間選擇錨梁網(wǎng)索支護(hù)，正常段巷道使用錨梁網(wǎng)支護(hù)，地質(zhì)構(gòu)造異常帶采用架棚或錨架聯(lián)合支護(hù)技術(shù)。3 號(hào)煤層埋藏深度較淺，一般在200 m 左右，絕對(duì)鉛直應(yīng)力約5 MPa，臨界支護(hù)強(qiáng)度應(yīng)在0.2 ～0.3 MPa。兩幫選擇至少18 mm 以上熱軋帶肋鋼筋所制成的錨桿，在幫部采用錨桿與錨索的組合使用；錨索選擇直徑17.8 mm 的高強(qiáng)度低松弛鋼鉸線，錨索破斷力可達(dá)36 t，能夠滿足需要，錨桿的間距為900 mm 和1000 mm 兩種，排距為1000 ～1200 mm 兩種，頂板錨索長(zhǎng)度為6.15 m。

4 加固支護(hù)方案

沿空留巷的支護(hù)技術(shù)是沿空留巷施工效果的關(guān)鍵所在。沿空留巷受基本頂旋轉(zhuǎn)、下沉和破斷的影響，淺部圍巖多次受加卸載作用，圍巖發(fā)生大變形不可避免，其控制的關(guān)鍵是提高圍巖完整性和自身強(qiáng)度，阻止裂隙的發(fā)展，30108 工作面回采期間超前支護(hù)范圍應(yīng)達(dá)到50 ～100 m 以上，采用一梁三柱形式。30106 工作面收縮期間停采線前后，輔助支撐的單體應(yīng)當(dāng)只加不減。結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出沿空留巷圍巖穩(wěn)定控制加固原則。

根據(jù)3 號(hào)煤層具體地質(zhì)狀況及目前留巷取得的經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)輸順槽的斷面尺寸確定為寬×高＝4.2 m×3.0 m，其原支護(hù)形式如圖8 所示。根據(jù)巷道實(shí)際顯現(xiàn)破壞情況和控制效果，對(duì)30108 運(yùn)輸順槽留巷采前頂板及幫部進(jìn)行加固，頂板加固的核心為保證采前及留巷期間的頂板錨固結(jié)構(gòu)，補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到0.2 ～0.25 MPa 以上，30108 運(yùn)輸順槽頂板錨索加固布置圖如圖9 所示，非回采側(cè)幫部支護(hù)示意圖如圖10 所示。

圖9 30108 運(yùn)輸順槽頂板錨索加固布置Fig.9 Roof anchor cable reinforcement layout of No.30108 transport trough

圖10 非回采側(cè)幫部支護(hù)示意Fig.10 Support schematic of non-mining side

5 結(jié)論

（1） 沿空留巷復(fù)用巷道快速修復(fù)技術(shù)是一種高效、低成本的地下空間修復(fù)方法，可有效利用已有的地下空間資源，同時(shí)降低新建地下空間造價(jià)。

（2） 具體實(shí)施時(shí)，需要考慮到不同巷道的特點(diǎn)和實(shí)際情況，采用不同的修復(fù)方案，在保證安全和效果的前提下，盡可能減少對(duì)周邊環(huán)境的影響。

（3） 在使用該技術(shù)進(jìn)行地下空間修復(fù)時(shí)，應(yīng)注重巷道的防水、通風(fēng)、排水等基本設(shè)施的建設(shè)和完善，以確保巷道的正常使用和穩(wěn)定性。

（4） 為了進(jìn)一步提高該技術(shù)在實(shí)際工程中的可行性和應(yīng)用價(jià)值，需要加強(qiáng)對(duì)材料、施工等方面的研究，以提高巷道修復(fù)的質(zhì)量和效率。